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[目的]充足的牙槽骨骨量是口腔种植修复成功的重要前提。然而临床上经常会因各种原因出现缺牙区牙槽骨骨质丧失,无法满足种植手术的需求。各类骨增量技术的出现弥补了牙槽骨骨质骨量不足的缺点。术中使用的各种骨替代材料是骨增量技术中必不可少的重要因素。但是现在临床所采用的人工骨替代材料因为各方面的原因仍然无法完全满足临床的需求。本研究选用生长因子人重组骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)与目前常用的人工骨替代材料复合,分别采用细胞实验、动物模型和临床试验,对其新骨形成能力进行分析,预测其临床效果。本论文共分三部分:第一部分通过细胞实验评价rhBMP-2复合人工骨替代材料对成骨细胞增殖和分化的影响:第二部分在动物模型中通过影像学检查和组织学评估,对比研究rhBMP-2对β-磷酸三钙和无机牛骨新骨形成能力的影响;第三部分通过临床试验观察rhBMP-2对Bio-oss修复种植体周骨缺损修复能力的影响。第一部分rhBMP-2复合人工骨替代材料对大鼠成骨细胞增殖和分化的影响实验一rhBMP-2复合人工骨替代材料对大鼠成骨细胞增殖的影响[材料与方法]采用改良胶原酶消化法从新生24h内的SD大鼠颅盖骨中,原代培养获得大鼠成骨细胞并利用其特定指标对其进行鉴定。将培养状态良好的第三代细胞与rhBMP-2复合人工骨替代材料体外共培养。分别在第3,6,9天采用MTT法检测材料对成骨细胞增殖的影响。[结果]与细胞阴性对照组相比,β-TCP和Bio-oss材料本身均对成骨细胞的增殖具有有利作用,能够促进细胞的增殖。复合了生长因子rhBMP-2后,新的材料与原材料相比较更能有效加快细胞的增殖。此结果表明rhBMP-2复合人工骨替代材料能够有效促进成骨细胞增殖。实验二rhBMP-2复合人工骨替代材料对成骨细胞碱性磷酸酶活性的影响[材料与方法]选用改良胶原酶消化法从新生24h内的SD大鼠颅盖骨中,原代培养成功获得大鼠成骨细胞,将培养状态良好的第三代大鼠成骨细胞与rhBMP-2复合人工骨替代材料体外共同培养。分别在第3,6,9天采用碱性磷酸酶检测试剂盒检测材料对成骨细胞碱性磷酸酶活性的影响。[结果]与细胞阴性对照组相比,β-TCP和Bio-oss材料本身均能增强成骨细胞碱性磷酸酶活性,能够促进细胞的分化。复合rhBMP-2后,新的材料与原材料相比更能增强成骨细胞的碱性磷酸酶活性。此结果表明rhBMP-2复合人工骨替代材料能够有效促进成骨细胞的分化,具有加速新骨形成的潜能。第二部分rhBMP-2复合人工骨替代材料修复犬种植体周骨缺损的研究实验三rhBMP-2复合人工骨替代材料修复犬种植体周骨缺损影像学评估[材料与方法]拔除10条Beagle犬下颌前磨牙,骨质愈合后预备种植孔并制备5mmx4mmx3mm骨缺损区,植入种植体后分别在骨缺损区填入β-TCP、 rhBMP-2/β-TCP复合物、Bio-Oss或rhBMP-2/Bio-Oss复合物:另外设置不充填材料的空白对照组。术后4周、12周处死动物,取样作大体观察和X线观察,应用图像分析软件分析缺损区骨密度改变。[结果]植入人工骨替代材料的各实验组均有比较好的新生骨形成。4周后,rhBMP-2/β-TCP及rhBMP-2/Bio-Oss组缺损区骨密度分别为36.70±1.73%和38.50±1.83%,高于原材料组(30.50±1.81%和31.48±1.86%)。12周后,rhBMP-2/β-TCP及rhBMP-2/Bio-Oss组骨密度分别为52.84±1.85%和54.85±1.87%,也高于原材料组(43.65±1.81%和44.9±1.88%)。实验四rhBMP-2复合人工骨替代材料修复犬种植体周骨缺损组织学分析[材料与方法]拔除10条Beagle犬下颌前磨牙,骨质愈合后预备种植孔并制备5mm×4mm×3mm骨缺损区,植入种植体后分别在骨缺损区填入∞-TCP、 rhBMP-2/β-TCP复合物、Bio-Oss或rhBMP-2/Bio-Oss复合物;另外设置不充填材料的空白对照组。术后4周、12周处死动物,取样做组织学染色并在倒置显微镜下观察,应用图像分析软件分析缺损区新生骨生成率。[结果]植入人工骨替代材料的各实验组均有较好的新生骨形成。4周后,rhBMP-2/β-TCP及rhBMP-2/Bio-Oss组缺损区新骨生成率分别为30.32±1.38%和32.46±1.26%,高于原材料组(22.05±1.24%和24.05±1.27%)。12周后,rhBMP-2/β-TCP及rhBMP-2/Bio-Oss组骨密度分别为58.08±1.30%和65.28±1.23%,也高于原材料组(48.05±1.23%和53.15±1.36%)。第三部分rhBMP-2复合人工骨替代材料修复种植体周骨缺损临床效果观察实验五rhBMP-2复合人工骨替代材料修复种植体周骨缺损临床效果观察[材料与方法]选取门诊就诊的40例在种植手术时需行骨增量的患者,按照随机原则分为实验组和对照组。植入种植体后,分别在骨缺损区植入Bio-oss或rhBMP-2/Bio-Oss复合物。术后7天察看切口软组织愈合情况;分别在术后当天、术后3个月二期修复取模前拍摄X线,测定两组新骨形成的质量,评估疗效。[结果]患者在一周后拆线时软组织伤口均良好愈合。对X线结果进行图像分析结果显示rhBMP-2/Bio-Oss复合物新骨形成能力更强。可以在比较短的时间完成种植体周围骨缺损的修复。[结论]1.细胞学实验结果显示rhBMP-2复合材料能够有效促进成骨细胞的增殖分化,发挥促进新骨形成的作用。2. rhBMP-2与人工骨替代材料复合后能够有效促进犬种植体周骨缺损区的新骨形成。3. rhBMP-2能够有效提高Bio-oss在人种植体周骨缺损区的修复能力。4. rhBMP-2与人工骨替代材料复合后能够有效促进种植体周骨缺损的修复,为临床骨量不足区的种植手术治疗提供了一个新的途径。综合考虑本研究的结论,rhBMP-2能够有效促进种植体周骨缺损的修复,为牙槽骨缺损区的种植修复提供了一个有效方法,提高种植修复的成功率。但其详细的作用机制和长期临床效果还需要进一步的探究。